導讀彭慧勝和團隊成員在實驗室彭慧勝在進行學術講演采訪對象供圖鋰離子電池，成為行走著的“隨身能源”。能不能讓電池成為纖維化“變形金剛”，既有高容量“大肚腩”，又柔....

彭慧勝和團隊成員在實驗室

彭慧勝在進行學術講演 采訪對象供圖

鋰離子電池，成為行走著的“隨身能源”。能不能讓電池成為纖維化“變形金剛”，既有高容量“大肚腩”，又柔軟自如“說變就變”？當國際學術界將這一創(chuàng)想判定為“科學幻想”的15年之后，一位中國科學家默默顛覆了這個領域的“傳統(tǒng)認知”，構建了纖維聚合物鋰離子電池，并建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線。他就是近日揭曉的2022年上海“最美科技工作者”之一，復旦大學高分子科學系主任彭慧勝，一位能把電池“織”進衣服、能讓霓裳化身“顯示屏”的神奇科學家。

質(zhì)疑聲中堅持了15年

有點苦，又有點甜；既好玩，又好吃。在彭慧勝眼中，“科學就像巧克力”。

出生在湖南省邵陽的他，中學時成績優(yōu)異，高考時卻陰差陽錯失利了；申請出國深造時，爭取到三位諾貝爾獎得主的推薦，原本信心滿滿的他，卻沒有因此而收到一根橄欖枝……求學路上的種種歷練，讓他早早懂了“生活不易”，也磨煉出了面對跌宕起伏、艱難困苦時的處變不驚。

歷經(jīng)波折，得見彩虹。在美國攻讀博士畢業(yè)后，他在待遇優(yōu)厚的世界頂尖實驗室僅工作了兩年，2008年就重回母校復旦大學任教，組建團隊，致力于可穿戴纖維狀能源材料與器件的研究和成果轉(zhuǎn)化。

對于一名學者，必須獨立思考，敢于打破權威，才有可能做出世界原創(chuàng)的研究成果。當時，國際學術界有一個基于長久科研形成的共識：纖維電池內(nèi)阻隨長度增加而顯著增大，導致無法實現(xiàn)其高性能化與應用。鋰離子電池成為人類生產(chǎn)生活不可或缺的組成部分，人們通過優(yōu)化電池材料實現(xiàn)了電化學性能大幅提升。如何通過設計新結構，例如創(chuàng)建纖維電池，獲得更為優(yōu)異的電化學性能，滿足電子產(chǎn)品高度集成化和柔性化發(fā)展要求呢？彭慧勝開始研究纖維電池時，沒人相信可以實現(xiàn)纖維電池，更無人相信纖維電池可以規(guī)模應用。

“科研從來不是一帆風順，碰到困難要勇敢地站起來。”在質(zhì)疑聲中堅持了15年，彭慧勝團隊顛覆了傳統(tǒng)認知，發(fā)現(xiàn)了纖維電池內(nèi)阻隨長度增加反而先降低后趨穩(wěn)定，呈現(xiàn)獨特的雙曲余切函數(shù)關系，奠定了纖維電池發(fā)展的理論基礎。在此理論指導下構建的纖維鋰離子電池，能量密度較過去提升了近2個數(shù)量級。建立了世界上首條纖維鋰離子電池生產(chǎn)線。纖維鋰離子電池系統(tǒng)的電化學性能與商業(yè)鋰離子電池相當，而穩(wěn)定性和安全性更加優(yōu)異，在柔性電池領域開拓出一個新方向。

已經(jīng)取得亮眼成績單

隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興領域快速發(fā)展，急需創(chuàng)制可貼合皮膚組織、適應復雜形變、透氣導濕的新型可穿戴顯示器件。長久以來，業(yè)界對于可穿戴技術的應用展望之一，就是能造出智能電子紡織品。然而，具有功能性且能夠呈現(xiàn)大面積顯示效果的紡織品尚未實現(xiàn)，因為要獲得既耐用又易于在大面積上集成的小型照明裝置是一項嚴苛挑戰(zhàn)。

2018年，彭慧勝決定突破平面顯示器件經(jīng)典三明治結構的研究范式，提出在纖維電極交織點構建微型發(fā)光器件的全新路線，在國際上率先創(chuàng)建出織物顯示器件，顛覆了人們對傳統(tǒng)顯示器件和紡織品的認知。這種可以像衣服一樣輕薄、透氣、可貼合在不規(guī)則基底上的織物顯示器件，被評述為“世界電子織物領域一個卓越的里程碑”。

彭慧勝帶領團隊已經(jīng)取得了亮眼成績單：在纖維電子器件方向做出了原創(chuàng)性成果，被國際學術界評價為這個方向的開創(chuàng)者，曾獲得2019年國家自然科學二等獎，2021年美國化學會全球10項“頂尖化學研究成果”、10項中國重大技術進展、中國科學十大進展……未來，將繼續(xù)面向世界科技前沿，聚焦重要科學問題，堅持自主創(chuàng)新，在關鍵技術領域爭取新突破。

“我現(xiàn)在最大的任務是培養(yǎng)學生，不算是實驗室的老板，只是個打雜做后勤的，學生才是我們實驗室的主力軍”。在他心中，做科學研究出產(chǎn)的大部分論文都不一定是金子，但培養(yǎng)出來的學生一定是最大的成就所在。

本報記者 馬亞寧

來源： 新民晚報